CN1946309A - 加入泡沫承拉构件的流体填充囊 - Google Patents

Abstract

公开了一种流体填充囊，其可以被加入到鞋类或其它产品中。所述囊包括密封的外隔离件(50b)、泡沫承拉构件(60b)、以及流体。所述承拉构件位于所述隔离件内且接合到所述隔离件的相对侧。所述流体也位于所述隔离件内，以及所述流体被加压以对所述隔离件施加向外的力，并引起所述承拉构件中的张力。

Description

加入泡沫承拉构件的流体填充囊

发明背景

发明领域

本发明涉及流体填充囊，其可以被加入到鞋类或多种其它产品中。该流体填充囊可以包括，如封住泡沫承拉构件(tensile member)的隔离件。

背景技术描述

传统的运动鞋类物品包括鞋面和鞋底结构两个主要组成部分。鞋面提供对足部的覆盖物，其相对于鞋底结构妥善地容纳足和定位足部。此外，鞋面可以具有保护足部和提供透气由此使足部凉爽并排出汗液的结构。鞋底结构固定到鞋面的下表面且通常设置在足部和地面之间。除了减弱地面的反作用力和吸收能量(即，给予缓冲)外，鞋底结构可以提供附着摩擦力并控制潜在有害的足部运动，如过度内旋。因此，鞋面和鞋底结构配合操作以提供舒适的结构，其适用于广泛的多种需移动的运动，如步行和跑步。以下将更详细地论述鞋面和鞋底结构的一般特征和构造。

运动鞋的鞋底结构通常呈层状结构，其包括增加舒适度的鞋内底、由聚合物泡沫材料形成的弹性鞋底夹层以及提供耐磨损和附着摩擦力的接触地面的鞋外底。用于鞋底夹层的合适的聚合物泡沫材料包括乙基乙烯基醋酸酯(ethylvinylacetate)或聚氨酯，其在所施加的载荷下弹性压缩以减弱地面的反作用力以及吸收能量。传统的泡沫材料是可回弹压缩的，部分归因于包含多个开孔或闭孔泡沫，其界定基本上由气体代替的内部容积。即，泡沫材料包括以该材料形成的封住气体的泡。然而，经过重复的压缩后，孔结构会退化，从而导致泡沫的可压缩性降低。因此，在鞋的使用期限内鞋底夹层的力衰减和能量吸收特性可降低。

克服采用传统泡沫材料的缺点的一方式公开于Rudy的美国专利4,183,156，在此引入作为参考，其中由弹性体材料制成的可膨胀嵌入物提供缓冲。此嵌入物包括多个管形室，在鞋的整个长度，其基本纵向延伸。该室相互之间流体连通，共同延伸横跨鞋子的宽度。Rudy的美国专利4,219,945，在此引入作为参考，公开了一种包封在泡沫材料内的膨胀嵌入物。嵌入物与包封材料的组合用作鞋底夹层。鞋面连接到包封材料的上表面，鞋外底或鞋底部分固定到下表面。

这样的囊通常由一种弹性体材料制成，结构为具有一个上表面或下表面，其包围了其中的一个或更多室。通过向形成于囊中的填充入口(fillinlet)插入连接到流体压力源的一个喷嘴或针状物，囊被加压，超过环境压力。在室被加压后，例如通过焊接密封填充入口，，以及移去喷嘴。

这类囊已通过双膜技术制造，其中形成两分离的弹性体薄膜薄片以提供囊的整体外围形状。然后把所述薄片沿着它们各自的周边焊接在一起，以形成密封结构，以及所述薄片还在预定的内部区域处被焊接在一起，以赋予囊所期望的构造。也就是说，该内部焊接为囊提供具有在期望位置处的预定形状和尺寸的室。这类囊还已由吹塑成形技术制造，其中液化的弹性体材料置于模具中，该模具具有所期望的囊的整体形状和构造。该模具在一个位置处设有开口，通过该开口提供加压空气。加压空气相对模具的内表面推动液化的弹性体材料，并使该材料在模具内硬化，从而制造出具有期望形状和构造的囊。

另一种现有技术中适用于鞋类应用的囊公开于Rudy的美国专利4,906,502和5,083,361，在此引入作为参考。这种类型的囊形成为一种流体加压且膨胀的结构，此结构包括密封的外隔层，其牢固地基本上熔合在一承拉构件的整个外表面上，此承拉构件具有双壁织物芯的构造。此承拉构件包括通常以预设距离相互隔开的第一和第二外织物层。大概以具有许多单根纤维的多丝纱线形式的连接的纱线或落下纱线(drop yarn)，向内在相应织物层的邻近表面或面对的表面之间延伸。落下纱线的长丝形成抑制张力(tensile)的装置并锚定于相应织物层。制造双壁织物结构的合适方法是双针杆拉舍尔针织法。

Goodwin等人的美国专利5,993,585和6,119,371，在此引入作为参考，公开了一种使用承拉构件的囊，但不具有位于囊的上下表面中间的周边缝合线。相反，缝合线位于接近囊的上表面。这种设计的优点包括将缝合线从侧壁挠曲最大的区域移开，以及增加了囊内部，包括连接的纱线的可视性。用于制造这种类型的囊的过程包括使用模具来形成一壳，其包括下表面和侧壁。承拉构件被放置在覆盖薄片的顶部，以及从模具移开后，该壳被放置在覆盖薄片和承拉构件的之上。然后将组装的壳、覆盖薄片和承拉构件移入层压复合机(lamination station)，其中射频能量将承拉构件的相对侧与壳和覆盖薄片熔合起来，并将该壳的周边与覆盖薄片熔合起来。随后通过注入流体，囊被加压，使连接的纱线张紧。

虽然已经充分证明了鞋类物品中的囊的缓冲益处，但是现有技术中生产囊的方法使用双壁织物芯，该方法制造它们昂贵，且制造消耗时间。例如，该双壁织物芯一般固定在囊内，方式是通过在芯外表面固定一层热活性熔剂，然后加热囊组件以引起该熔剂熔融，因此使该芯固定在囊的外层。在实践中，在芯的外表面增加熔剂需要花费时间和需要额外的生产步骤，由此增加总成本。因此，本领域需要一种简单更节省成本的具有承拉构件的囊。除了从下面的公开将变得明显的其他的优点外，本发明还满足此要求。

发明内容

本发明是一种囊，其包括密封的外隔离件、泡沫承拉构件、以及流体。所述承拉构件位于所述隔离件内且接合到所述隔离件的相对侧。所述流体位于所述隔离件内，以及所述流体被加压以对所述隔离件施加向外的力，并引起所述承拉构件的张力。所述囊可以被加入到，例如鞋类物品内，以及可以形成所述鞋类的鞋底结构的一部分。此外，所述囊可以被加入到多种其它产品中。

在本发明的另一方面，一种鞋类物品包括鞋面和鞋底结构。所述鞋面界定用于容纳足的内部空腔，以及所述鞋底结构固定到所述鞋面上。所述鞋底结构加入形成鞋底夹层的至少一部分的囊，以及所述囊包括隔离件、承拉构件和流体(如气体、液体或凝胶)。所述隔离件被密封且由热塑性聚合物薄片材料形成，以及所述隔离件界定一内部容积。所述承拉构件由热塑性聚合物泡沫材料形成，且所述承拉构件位于所述内部容积内并接合到所述隔离件的相对侧。至少一部分所述流体与所述承拉构件分隔开，且所述流体被加压以对所述隔离件施加向外的力，并引起所述承拉构件的张力。

本发明的另一方面是制造用于鞋类物品的部件的方法。所述方法包括形成界定内部容积的隔离件的步骤。泡沫构件置于内部容积内，以及直接接合到隔离件的相对侧。此外，所述内部容积被加压以对所述隔离件施加向外的力并引起所述泡沫构件的张力。

新颖性特征本发明的优点和特征具体地在在所附权利要求书中给出。然而为了获得对优点和新颖性特征的更好的理解，可参考以下描述和附图，所述附图描述和示出与本发明相关的多种实施例和构思。

附图说明

接合附图阅读时，将更好地理解前述的本发明的内容和下述的本发明的详细描述。

图1为加入了根据本发明的第一囊的鞋类物品的侧视正视图。

图2为第一囊的透视图。

图3为第一囊的侧面正视图。

图4为第一囊的顶视平面图。

图5A为沿图4中5A-5A剖面线界定的第一囊的第一截面图。

图5B为沿图4中5B-5B剖面线界定的第一囊的第二截面图。

图6为第一囊的承拉构件部分的透视图。

图7为根据本发明的第二囊的透视图。

图8为第二囊的侧视正视图。

图9为第二囊的顶视平面图。

图10A为沿图9中10A-10A剖面线界定的第一囊的第一截面图。

图10B为沿图9中10B-10B剖面线界定的第一囊的第二截面图。

图11为第二囊的承拉构件部分的透视图。

图12为加入了根据本发明的第三囊的鞋类物品的侧面正视图。

图13为第三囊的透视图。

图14为第三囊的侧视正视图。

图15为第三囊的前正视图。

图16为第三囊的后正视图。

图17为第三囊的顶视平面图。

图18A为沿图17中18A-18A剖面线界定的第三囊的第一截面图。

图18B为沿图17中18B-18B剖面线界定的第三囊的第二截面图。

图19为第三囊的承拉构件部分的透视图。

图20为根据本发明的第四囊的透视图。

图21为第四囊的侧视正视图。

图22A为沿图21中22A-22A剖面线界定的第四囊的第一截面图。

图22B为沿图21中22B-22B剖面线界定的第四囊的第二截面图。

图23为第四囊的承拉构件部分的透视图。

图24为根据本发明的第五囊的透视图。

图25为第五囊的侧视正视图。

图26A为沿图25中26A-26A剖面线界定的第五囊的第一截面图。

图26B为沿图25中26B-26B剖面线界定的第五囊的第二截面图。

图27为根据本发明的第六囊的透视图。

图28为第六囊的侧视正视图。

图29A为沿图285中29A-29A剖面线界定的第六囊的第一截面图。

图29B为沿图28中29B-29B剖面线界定的第六囊的第二截面图。

发明详述

下面的论述和附图公开了加入根据本发明的流体填充囊的多种运动鞋类物品。参照具有适于跑步的构造的鞋类，公开了与鞋类相关特别是流体填充囊的构思。然而，本发明并不仅局限于专为跑步设计的鞋类，而可以适用于大范围的运动鞋样式，如包括篮球鞋、多功能训练鞋(cross-training shoe)、步行鞋、网球鞋、足球鞋以及远足靴(hiking boot)。此外，本发明还应用于通常被认为是非运动的鞋样式，包括礼服鞋、路夫鞋(loafer)、凉鞋和工作靴。因此，本相关领域的技术人员会认识到除了应用于以下材料中论述的和附图中述及的特定样式外，此处所公开的构思还适用于广泛的多种鞋类样式。

除了鞋类，流体填充囊可以被加入到多种其它产品中，例如包括承载背包和高尔夫包的带子，用于足球或曲棍球的缓冲垫、或自行车座。虽然流体填充囊适用于多种类型的运动产品，但是流体填充囊也可以被加入到多种非运动型产品，如充气床垫和压力传感座垫。因此，以下公开的关于鞋类的多种流体填充囊可以用在相关的多类产品中。

附图1描述了鞋类10，其包括鞋面20和鞋底结构30。鞋面20具有基本上传统的结构且包括多个组成部分，如纺织品、泡沫材料和皮革材料，其被缝合或粘结在一起以形成用于稳固而舒适地容纳足的内部空腔。鞋底结构30设置在鞋面20的下面且包括两个主要组成部分，鞋底夹层31和鞋外底32。鞋底夹层31如通过缝合或粘结方式被固定到鞋面20的下表面，以及当鞋底结构30踩压地面时产生作用以削弱力和吸收能量。也就是说，鞋底夹层31被构造以便在步行或跑步期间对足提供缓冲。鞋外底32被固定在鞋底夹层31的下表面且由适于接触地面的耐用、耐磨材料形成。此外，鞋底结构30可以包括鞋内底(未示出)，其是薄的缓冲部分，位于空腔内且靠近足底面以提高鞋10的舒适度。

鞋底夹层31主要由包封流体填充囊40的聚合物泡沫材料形成，该聚合物泡沫材料如聚氨酯或乙基乙烯基醋酸酯。如附图1所示，流体填充囊40位于鞋底夹层31的脚后跟区域，然而，流体填充囊40可以位于鞋底夹层31的任一区域，以获得所期望的的缓冲响应度。而且，鞋底夹层31可以包封多个流体填充囊，其具有囊40一般构造。该囊40可以仅部分地包封在鞋底夹层31内，或者完全包封在鞋底夹层31内。例如，囊40的若干部分可以从鞋底夹层31的侧表面向外凸出，或者囊40的上表面可以与鞋底夹层31的上表面重合。可选地，鞋底夹层31可以在囊40上以及完全环绕囊40延伸。因此，在本发明的范围内，囊40相对于鞋10的位置可以显著改变。

如附图2-6所示，囊40的主要组成部分是外隔离件50和承拉构件60。隔离件50包括对囊40所容纳的加压流体基本上不可渗透的第一阻挡层51和第二阻挡层52。因此，加压流体通常在包括鞋10的预期寿命的期间，保持密封在囊40内。第一隔层51和第二隔层52沿着它们各自的周边接合在一起以形成外围接合物53，并配合形成一密封室，承拉构件60和加压流体位于其中。

承拉构件60是接合到第一隔层51和第二隔层52的每一个上的泡沫材料元件。承拉构件60的上表面和下表面一般是平面的和平行的，且承拉构件60被描述成具有不包括任何孔或其它不连续面的连续构造。在本发明的另外的实施方案中，承拉构件60的上表面和下表面可以是非平面的和不平行的，且多个孔可以延伸穿过或部分穿过承拉构件60。此外，形成承拉构件60的不同部分的材料的密度和可压缩性可以变化。例如，位于鞋10侧面区域的承拉构件60的一部分呈现出与位于鞋10中间区域的承拉构件60的一部分不同的密度，以便在跑步的时候限制内旋的程度。

囊40包含的加压流体引起作用在隔离件50上的向外的力且趋向于分开或以其它方式向外压第一隔层51和第二隔层52。在没有承拉构件60的情况下，由加压流体引致的向外的力为囊40赋予了圆形的或其它的膨胀构型。然而，抗拉构型60接合到第一隔层51和第二隔层52的每一个上，并限制第一隔层51和第二隔层52的分离。因此，承拉构件60因流体而置于张力状态，且一般保持在附图中所描绘的囊40的平面构型。

如上所述，抗拉构型60接合到第一隔层51和第二隔层52的每一个上。可以采用多种接合方法以将隔离件50和承拉构件60固定在一起，以及接合方法可以至少部分由选择用于各隔离件50和承拉构件60的材料来确定。例如，当隔离件50由热塑性聚合物材料形成且承拉构件60由热固性聚合物材料形成时，可以使用粘合剂来粘合部件。然而，当隔离件50和承拉构件60中的至少一个由热塑性聚合物材料时，直接接合是固定隔离件50和承拉构件60的有效方式。

在本申请内使用，术语“直接接合”，或其派生词被定义为一种在隔离件50和承拉构件60之间的固定技术，其涉及熔化或软化隔离件50和承拉构件60中的至少一个，以使冷却时，隔离件50和承拉构件60的材料彼此之间被固定。一般来说，直接接合可涉及隔离件50和承拉构件60的熔化或软化，从而材料扩散穿过隔离件50和承拉构件60之间的边界层，并在冷却时被固定在一起。直接接合还可涉及隔离件50和承拉构件60中的仅一个熔化或软化，从而熔化的材料延伸进由其它材料形成的缝隙或孔洞内，由此以便冷却时，使部件固定在一起。因此，在隔离件50和承拉构件60间的直接接合一般并不涉及使用接合剂。相反，隔离件50和承拉构件60直接相互接合。

多种热塑性聚合物材料可以用于隔离件50，包括聚氨酯、聚酯、聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯。用于隔离件50的另一种合适的材料是由热塑性聚氨酯和乙烯-乙烯醇共聚物的交替层形成的膜，这公开在Mitchell等人的美国专利5,713,141和5,952,065中，此专利在此引入作为参考。还可使用对此材料的改变，其中中间层由乙烯-乙烯醇共聚物形成，邻近中间层的两层由热塑性聚氨酯形成，以及外层由乙烯-乙烯醇共聚物和热塑性聚氨酯的再研磨材料形成。隔离件50还可以由含有阻气性材料或弹性材料的交替层的柔韧性微层膜形成，Bonk等人的美国专利6,082,025和6,127,026对此做了公开，两个专利在此引入作为参考。此外，可以使用多种热塑性氨基甲酸乙酯(urethane)，例如，Dow化学公司的产品PELLETHANE；BASF公司的产品ELASOLLAN；B.F.Goodrich公司的产品ESTANE，所有这些都是酯基或醚基的。还可以采用其它基于聚酯、聚醚、聚己酸内酯和聚碳酸酯大粒凝胶的热塑性氨基甲酸乙酯，以及还可以使用多类阻氮材料(nitrogen blocking material)。另外的合适材料在Rudy的号为4,183,156和4,219,945的美国专利中公开，其在此引入作为参考。此外，合适的材料包括：含有晶体材料的热塑性膜，Rudy的号为4,936,029和5,042,176的美国专利对此做了公开，该专利在此引入作为参考；以及含有聚酯多元醇的聚氨酯，其在Bonk等人号为6,013,340、6,203,868和6,321,465的美国专利中对此做了公开，也在此引入作为参考。

热塑性和热固性聚合物材料都可以用于隔离件50。使用热塑性聚合物材料相比使用热固性聚合物材料用于隔离件50的优势在于，第一隔层51和第二隔层52可以通过在外围接合物53的位置处应用加热而接合在一起。此外，第一隔层51和第二隔层52可以被加热并缝合以符合隔离件50的期望的形状。而第一隔层51形成囊40的上表面，第二隔层52形成囊的下表面和侧壁的大部分。这种构型使外围接合物53邻近上表面并促经通过侧壁的可见度。可选择地，外围接合物53可以被设置在邻近下表面或位于上表面和下表面之间的位置。因此，外围接合物53可以延伸通过侧壁，从而第一隔层51和第二隔层52形成侧壁的基本相等的部分。因此，在本发明的范围内，隔离件50的特定构造和外围接合物53的位置可以显著变化。

多种泡沫材料适用于承拉构件60。当有接合剂的情况下或当直接接合涉及隔离件50熔化或软化，以使熔化的材料延伸进由承拉构件60的泡沫材料孔形成的孔洞内时，可以使用热固性聚合物泡沫，包括聚氨酯或乙基乙烯基醋酸酯。当隔离件50和承拉构件60都由热塑性聚合物泡沫材料形成时，形成两个部件的材料可以被熔化或软化，从而该材料扩散穿过隔离件50和承拉构件60之间的边界层，并在冷却时被固定在一起。因此，直接接合可发生在隔离件50和承拉构件60之间，而不管承拉构件60是由热固性还是热塑性聚合物泡沫材料形成。热塑性聚合物泡沫材料还呈现出比热固性聚合物泡沫材料大的撕裂性能和剪切性能的优点，以及热塑性聚合物泡沫材料是可以再利用或可回收的。

关于热塑性聚合物泡沫材料，一种合适的材料由SMARTLITE商标所归属的Huntsman International，L.L.C.制造。合适样式的这种热塑性聚氨酯泡沫材料具有每立方厘米0.65克的密度和在肖氏硬度A标尺的57硬度值。在本发明的另外的实施方案中，可使用具有每立方厘米0.50克的密度和在肖氏硬度A标尺的85硬度值的热塑性聚氨酯泡沫材料。因此，合适的聚合物泡沫材料的密度和硬度在本发明的范围内可以显著变化。另一种合适的材料通过在MUCELL商标下的、组成公司且上市的Trexel开发的工艺来制造。该工艺涉及将超临界流体，如二氧化碳或氮注入热塑性聚氨酯中。接着通过相当大且快速的压力降，在热塑性聚氨酯内形成大量的成核位置。孔的受控增长通过在压力降后监测压力和温度来实现，以及热塑性聚氨酯被注入模具内以形成承拉构件60。

囊40容纳的流体可以是Rudy的号为4,340,626的美国专利公开的任何气体，如六氟乙烷和六氟化硫，该专利在此引入作为参考。此外，流体可以包括加压的八氟丙烷(otcafluorapropane)、氮气和空气。流体的压力范围例如可以从表压为0到每平方英寸50磅。

参考附图1，囊40至少部分被鞋底夹层31的聚合物泡沫材料包封。在步行、跑步或其它运动中，鞋底夹层31和囊40在脚的脚后跟和地面之间被压缩，由此减弱了地面的反作用力并吸收能量(例如，给予缓冲)。如上所述，承拉构件60被接合到第一隔层51和第二隔层52中的每一个且被加压的流体置于张力状态。由于囊40在脚后跟和足部之间被压缩，因此，囊40被压缩且承拉构件60的张力被减缓。一旦去除由脚和地面引起的压缩力，由流体导致的向外的力使张力返回承拉构件60内。

囊40a被描绘在附图7-11中且具有如上所述的囊40的一般构型。因此，囊40a包括外隔离件50a和承拉构件60a。隔离构件50a包括第一隔层51a和第二隔层52a，其基本上对囊40a包含的加压流体不可渗透。第一隔层52a和第二隔层52a沿着其各自的外围被接合在一起以形成外围接合物，并配合形成密封的室，其中承拉构件60a和加压流体位于此处。

承拉构件60a是泡沫材料构件，其接合到第一隔层51和第二隔层52中的每一个。承拉构件60a的上表面和下表面一般是平面的和平行的。与囊40相比，更具体地说与承拉构件60相比，承拉构件60a界定了5个横向延伸穿过承拉构件60a的通道62a。在本发明的另外的实施方案中，承拉构件60a的上表面和下表面可以是非平面的和非平行的，以及各通道62a可以纵向承拉构件或既横向又纵向延伸穿过承拉构件60a。

囊40a容纳的加压流体导致了作用在隔离件50a上的向外的力且趋向于分开或以其它方式向外压第一隔层51和第二隔层52。承拉构件60a因流体而被置于张力状态且保持在附图中所描绘的囊40a的一般平面的构型。至于囊40，直接接合可以是固定隔离件50a和承拉构件60a的有效方式。

附图12描述了鞋类10b，其包括鞋面20b和鞋底结构30b。鞋面20b具有基本上传统的结构且包括多个组成部分，如纺织品、泡沫材料和皮革材料，其被缝合或粘结在一起以形成用于稳固且舒适地容纳足的内部空腔。鞋底结构30b设置在鞋面20b的下面且包括两个主要组成部分，鞋底夹层3b1和鞋外底32b。鞋底夹层31b如通过缝合或粘结方式被固定到鞋面20b的下表面，且当鞋底结构30b踩压地面时产生作用以削弱力和吸收能量。

鞋底夹层31b包括囊40b，该囊位于鞋类10b的脚后跟区域。囊40b的第一表面被固定到鞋面20b的下表面，囊40b的相对的第二表面被固定到鞋外底32b。因此，与囊40相比，囊40b可以与形成鞋底夹层31b其它部分的聚合物泡沫材料分开(即，未被包封)。然而，在另外的构型中，囊40b可以被包封在形成鞋底夹层31b的聚合物泡沫材料内，或者囊40b可以延伸穿过鞋底夹层31b的纵向长度以支撑足部的整个长度。

如附图13-19所示，囊40b的主要组成部分是外隔离件50b和承拉构件60b。隔离件50b包括对囊40b所容纳的加压流体基本上不可渗透的第一隔层51b和第二隔层52b。囊40b包含的加压流体导致作用在隔离件50b上的向外的力且趋向于以分开或以其它方式向外压第一隔层51b和第二隔层52b。然而，承拉构件60b被接合到第一隔层51b和第二隔层52b中的每一个，且被加压流体置于张力状态，由此限制了隔离件50b的向外移动。

第一隔层51b和第二隔层52b沿着其各自的外围被接合在一起以形成外围粘结物53b，并配合形成密封的室，其中承拉构件60b和加压流体位于此处。用于隔离件50b的合适的材料包括以上关于隔离件50所述的材料中的任何一种。承拉构件60b是接合到隔离件50b的聚合物泡沫材料构件。虽然粘合可以被用来固定隔离件50b和承拉构件60b，但是当隔离件50b和承拉构件60b都由热塑性聚合物形成的话，直接接合法也可以是合适的。因此，承拉构件60b的聚合物泡沫材料可以是由SMARTLITE商标所归属的Huntsman International，L.L.C.制造的热塑性聚氨酯泡沫材料，或者也可为通过在MUCELL商标下的、组成公司且上市的Trexel开发的工艺制造的材料。其它合适的材料，无论是热塑性还是热固性都可以被用于承拉构件60b。

如上所述，承拉构件60具有一种构型，其中接合到隔离件50的表面既是平面的又是平行的。与之相比，承拉构件60b包括一凹状构型的上表面，以及承拉构件60b包括一般是平面的下表面。上表面的凹状构型提供了具有凹状的上区域的囊40b，其与鞋面20相连并形成了用于妥善地放置穿鞋者的脚后跟的凹陷区。类似地，平面的下表面提供具有大体平面构型的囊40b，其与鞋外底32b相连并形成接触地面的表面。用于承拉构件60b的表面的各种轮廓可以显著不同于上述的构型。例如，下表面中可以在鞋10的后侧向角落处插入一斜面，或者两个表面可以是平面。

虽然承拉构件60在隔离件承拉构件50的相对侧之间连续延伸，但是承拉构件60b包括延伸穿过聚合物泡沫材料的多个相交通道61b和62b。通道61b从承拉构件60b的前部到承拉构件60b的后部纵向延伸。类似地，通道62b在承拉构件60b的两侧之间横向延伸。通道61b和62b增加承拉构件60b的可压缩性，并降低了囊40b的总重量。虽然承拉构件60b被描绘成具有四个通道61b和六个通道62b，但是任何数目的通道61b和62b被构思落入本发明的范围内。此外，通道61b和62b可以仅部分穿过承拉构件60b延伸，而不是完全穿过承拉构件60b延伸。

通道61b和62b去除了部分承拉构件60b并形成了在承拉构件60b的上部分和下部分之间延伸的多个柱63b。柱63b的尺寸可以显著变化，这取决于通道61b和62b的质量和尺寸。柱的尺寸对囊40b的可压缩性有影响，且因此，相关领域的技术人员可以权衡多种因素，如流体的压力和柱63b的尺寸以改变或另外选择合适的可压缩性。可影响囊40b的可压缩性的其它因素包括聚合物泡沫材料的密度和囊40b的厚度。囊40b内的加压流体将承拉构件60b置于张力状态。虽然承拉构件60b的上部和下部呈张力状态，但是大部分张力被诱导在柱63b中。该张力趋向于拉伸或其它方式延伸柱63b。因此，柱63b的尺寸也可以被选择以限制柱63b内延伸的程度。

如图15和16所示，通道61b完全沿承拉构件40b的纵向长度延伸且具有大体呈长方形的形状。类似地，通道62b完全延伸穿过承拉构件60b的横向宽度并具有大体呈椭圆形的形状，这如图14所示。虽然这些形状是用于通道61b和62b的合适形状，但是通道61b和62b的形状可以变化以包括圆形、三角形、六角形或其它规则或非规则的构型。通道61b和62b还被描绘成具有穿过承拉构件60b的长和宽的恒定形状，但可以具有非恒定的、变化的形状或变化的尺寸。因此，通道61b和62b的构型可以改变以为承拉构件60b的不同部分赋予不同的可压缩性或不同的性能。例如，通道61b和62b在承拉构件60b的后侧向部分可以具有较大的尺寸以降低在后侧角落内的鞋底结构30b的整体可压缩性。

承拉构件60b的上表面和下表面被接合到隔离件50b。然而，承拉构件60b的侧表面可以保持为不接合到隔离件50b。囊40b的侧壁可以因囊40b内的流体压力而膨胀或另外向外凸出。在一些实施方案中，承拉构件60b的侧表面可以整体或部分地接合到隔离件50b。

承拉构件60b可以通过注入成型工艺形成，其中聚合物泡沫材料被注入具有空腔的模具内，其具有承拉构件60b的大体形状。多种可移动的杆可以在与通道61b和62b的位置相对应的位置延伸穿过空腔。在至少部分固化(curing)聚合物泡沫材料的情况下，杆可以被移走，且模具可以被打开移以允许移走承拉构件60b。

参考附图20-23，绘制出另一囊40c，其包括外隔离件50c和承拉构件60c。如先前的实施方案，隔离件50c包括对囊40c所容纳的加压流体基本上不可渗透的第一隔层51c和第二隔层52c。囊40c容纳的加压流体导致了作用在隔离件50c上的向外的力且趋向于分开或以其它方式向外压第一隔层51c和第二隔层52c。然而，承拉构件60c被接合到第一隔层51c和第二隔层52c中的每一个，且被加压流体置于张力状态，由此限制了隔离件50c的向外移动。

第一隔层51c和第二隔层52c沿着其各自的外围被接合在一起以形成外围接合物53c，并配合形成密封的室，其中承拉构件60c和加压流体位于此处。用于隔离件50c的合适的材料包括关于隔离件50上述的材料中的任何一种。承拉构件60c是接合到隔离件50c的聚合物泡沫材料构件。虽然接合剂接合可以被用来固定隔离件50c和承拉构件60c，但是当隔离件50c和承拉构件60c都由热塑性聚合物形成的话，直接接合也可以是合适的。因此，承拉构件60c的聚合物泡沫材料可以是由SMARTLITE商标所归属的Huntsman International，L.L.C.制造的热塑性聚氨酯泡沫材料，或者也可以是的通过在MUCELL商标下的、组成公司且上市的Trexel提出的工艺所制造的材料。其它合适的材料，无论热塑性还是热固性都可以被用于承拉构件60c。

承拉构件60c包括一凹状构型的上表面，以及承拉构件60c包括大体是平面的下表面。上表面的凹状构型提供了具有凹状的上部区域的囊40c，其与鞋面相连并形成了用于妥善地放置穿鞋者的脚后跟的凹陷区。类似地，平面的下表面提供具有大体平面构型的囊40c，其与鞋外底相连并形成接触地面的表面。然而，用于承拉构件60c的表面的多种轮廓可以显著不同于上述的构型。

承拉构件60c包括多个通道61c和62c，其延伸穿过或者至少部分延伸进聚合物泡沫材料并行成了在承拉构件60c的上部分和下部分之间延伸的柱63c。通道61c在承拉构件60c的侧面之间横向延伸。通道62c在后部分延伸进聚合物泡沫材料中并形成径向构型。也就是说，通道62c在承拉构件60c的半圆形后部分周围延伸进聚合物泡沫材料中，以及通道62c与最后面的通道61c相交。与承拉构件60b相比，承拉构件60c并没有被描绘成具有纵向延伸的通道，但在其它实施方案中可以具有纵向通道。通道61c和62c增加承拉构件60c的可压缩性而降低囊40c的整体重量。

通道61c和62c被构建以选择性地增加或改变承拉构件60c在不同区域的可压缩性。参考附图21，承拉构件60c前区域的通道61c呈垂直向。但是随后的通道61c向后延伸时，其逐渐变斜或另外地非垂直。此外，各柱63c也趋向于变得前区域比在后区域更不垂直。相比较而言，垂直的柱63c一般比非垂直的柱或斜向柱提供更大的支撑。因此，通道63c的方向可以被用来影响或以其它方式设定囊40c在不同区域的可压缩性。而且，通道62c还可以呈现非垂直的方向以进一步增加囊40c在后部区域的可压缩性。

承拉构件60c的上表面和下表面被接合到隔离件50c。然而承拉构件60c的侧表面可以保持为不接合到隔离件50c。囊40c的侧壁可以因囊40c内的流体压力而膨胀或向外凸出。在一些实施方案中，承拉构件60c的侧表面可以整体或部分地接合到隔离件50c。

参考附图24-26B，囊40d被描绘成包括外隔离件50d和多个承拉构件60d。隔离构件50d包括第一隔层51d和第二隔层52d，其基本上对囊40d包含的加压流体不可渗透。第一隔层52d和第二隔层52d沿着其各自的外围被接合在一起以形成外围接合物53d，并配合形成密封的室，其中承拉构件60d和加压流体位于此处。

承拉构件60d是多个可以具有柱状构型的分离的泡沫材料构件，其被接合到第一隔层51d和第二隔层52d的每一个。承拉构件60d被描绘成具有大体统一的尺寸，但在本发明的范围内可以具有不同的尺寸，如高度和厚度。承拉构件60d的上表面和下表面是大体平面的和平行的，但也可以具有为囊40d提供的一形状的轮廓。

囊40d容纳的加压流体导致了作用在隔离件50d上的向外的力，且趋向于分开或以其它方式向外压第一隔层51d和第二隔层52d。承拉构件60d每一个因流体被置于张力状态，且保持在附图中所描绘的囊40d的大体平面的构型。至于囊40，直接接合法是固定隔离件50d和承拉构件60d的有效方式。

如上所述，附图27-29A中描绘了囊40e，且其具有如上所述的囊40的大体构型。因此，囊40e包括外隔离件50e和承拉构件60e。隔离构件50e包括第一隔层51e和第二隔层52e，其对囊40e包含的加压流体基本上不可渗透。第一隔层52e和第二隔层52e沿着其各自的外围被接合在一起以形成外围接合物53e，并配合形成密封的室，其中承拉构件60e和加压流体位于此处。

承拉构件60e是泡沫材料构件，其接合到第一隔层51e和第二隔层52e中的每一个。承拉构件60e的上表面和下表面是大体平面的和平行的，但也可被构造轮廓。与囊40相比，更具体地说与承拉构件60相比，承拉构件60e界定了多个垂直延伸穿过承拉构件60e的通道61e。

囊40e容纳的加压流体导致作用在隔离件50e上的向外的力，且趋向于分开或以其它方式向外压第一隔层51e和第二隔层52e。承拉构件60e因流体被置于张力状态，且保持在附图中所描绘的囊40e的大体平面的构型。如囊40，直接接合可以是固定隔离件50e和承拉构件60e的有效方式。

参照多种实施例在附图中以及以上公开了本发明。然而，该公开所用于的目的在于提供有关本发明的多种特征和构思的示例，而非对发明的范围进行限制。相关领域中的技术人员可认识到，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明范围的情况下，对上文所述的实施例可以进行许多变更和改变。

Claims (63)

1.一种囊，包括：

一密封的外隔离件；

一泡沫承拉构件，其位于所述隔离件内且接合到所述隔离件的相对侧；和

一流体，其位于所述隔离件内，所述流体被加压以对所述隔离件施加向外的力，并引起所述承拉构件中的张力。

2.根据权利要求1所述的囊，其中所述承拉构件直接接合到所述隔离件的相对侧。

3.根据权利要求1所述的囊，其中所述隔离件界定了一内部容积，其具有第一部分和第二部分，所述流体位于所述第一部分内，以及所述承拉构件位于所述第二部分内。

4.根据权利要求1所述的囊，其中所述承拉构件具有第一段和第二段，在所述第一段的所述承拉构件的密度大于在所述第二段的所述承拉构件的密度。

5.根据权利要求1所述的囊，其中所述承拉构件是连续的且在所述隔离件的相对侧之间延伸。

6.根据权利要求1所述的囊，其中所述承拉构件在所述隔离件的相对侧之间延伸，且界定多个延伸进所述泡沫的通道。

7.根据权利要求6所述的囊，其中所述通道贯穿所述承拉构件。

8.根据权利要求6所述的囊，其中所述通道在所述承拉构件中呈不变的尺寸。

9.根据权利要求6所述的囊，其中一第一通道是横向方向的以及一第二通道是纵向方向的。

10.根据权利要求9所述的囊，其中所述第一通道和所述第二通道相交。

11.根据权利要求6所述的囊，其中所述通道形成所述泡沫的柱。

12.根据权利要求11所述的囊，其中所述柱在所述承拉构件的第一部分基本垂直，以及所述柱在所述承拉构件的第二部分是不垂直的。

13.根据权利要求6所述的囊，其中所述通道的至少一部分呈径向方向。

14.根据权利要求1所述的囊，其中构造所述隔离件的第一表面的轮廓以形成一凹陷区。

15.根据权利要求14所述的囊，其中所述隔离件的第二表面是基本平面的。

16.根据权利要求1所述的囊，其中所述隔离件和所述承拉构件由热塑性聚合物材料形成。

17.根据权利要求1所述的囊，其中所述隔离件和所述承拉构件由热塑性聚氨酯材料形成。

18.一种具有鞋面和固定到所述鞋面的鞋底结构的鞋类物品，所述鞋底结构包括：

由一聚合物材料形成的一密封的外隔离件；

由所述聚合物材料形成的一泡沫承拉构件，所述承拉构件直接接合到所述隔离件的相对侧；和

一流体，其位于所述隔离件内，且被加压以对所述隔离件施加向外的力，并引起所述承拉构件中的张力。

19.根据权利要求18所述的鞋类物品，其中所述聚合物材料是热塑性聚氨酯。

20.根据权利要求18所述的鞋类物品，其中所述隔离件、承拉构件和流体形成了一囊，其至少部分被聚合物泡沫材料包封。

21.根据权利要求20所述的鞋类物品，其中所述囊被设置于所述鞋类的后跟区域。

22.根据权利要求18所述的鞋类物品，其中所述承拉构件具有第一段和第二段，在所述第一段的所述承拉构件的密度大于在所述第二段的所述承拉构件的密度。

23.根据权利要求18所述的鞋类物品，其中所述承拉构件是连续的，且在所述隔离件的相对侧之间延伸。

24.根据权利要求18所述的鞋类物品，其中所述承拉构件在所述隔离件的相对侧之间延伸，且界定多个延伸进所述热塑性聚合物泡沫材料的通道。

25.根据权利要求24所述的鞋类物品，其中所述通道贯穿所述承拉构件。

26.根据权利要求24所述的鞋类物品，其中所述通道的至少一部分呈径向方向。

27.根据权利要求24所述的鞋类物品，其中所述通道形成所述泡沫的柱。

28.根据权利要求27所述的鞋类物品，其中所述柱在所述承拉构件的第一部分基本垂直，以及所述柱在所述承拉构件的第二部分是不垂直的。

29.根据权利要求18所述的鞋类物品，其中所述隔离件在侧壁部分未接合到所述承拉构件。

30.一种鞋类物品，包括：

一鞋面，其界定用于容纳足的内部空腔；和

一鞋底结构，其固定到所述鞋面，所述鞋底结构包括形成鞋底夹层的至少一部分的囊，所述囊包括：

一密封的外隔离件，其由热塑性聚合物片材形成，所述隔离件界定了一内部容积；

一承拉构件，其由热塑性聚合物泡沫材料形成，所述承拉构件位于所述内部容积中，且接合到所述隔离件的相对侧；和

一流体，其位于所述内部容积中，所述流体的至少一部分与所述承拉构件分离，以及所述流体被加压以对所述隔离件施加向外的力，并引起所述承拉构件中的张力。

31.根据权利要求30所述的鞋类物品，其中所述承拉构件直接接合到所述隔离件的所述相对侧。

32.根据权利要求30所述的鞋类物品，其中所述隔离件在所述囊的侧壁部分未接合到所述承拉构件。

33.根据权利要求30所述的鞋类物品，其中所述热塑性聚合物片材料和所述热塑性聚合物泡沫材料是一聚氨酯材料。

34.根据权利要求30所述的鞋类物品，其中所述隔离件对所述流体基本上不可渗透。

35.根据权利要求30所述的鞋类物品，其中所述承拉构件具有第一段和第二段，在所述第一段的所述承拉构件的密度大于在所述第二段的所述承拉构件的密度。

36.根据权利要求35所述的鞋类物品，其中所述承拉构件的所述第一段位于所述鞋类的内侧面上。

37.根据权利要求30所述的鞋类物品，其中所述囊位于所述鞋类的后跟区域，以及所述囊的上表面形成用于容纳所述足的后跟部分的凹陷区。

38.根据权利要求37所述的鞋类物品，其中所述隔离件的下表面是基本平面的。

39.根据权利要求30所述的鞋类物品，其中所述承拉构件是连续的，且在所述隔离件的相对侧之间延伸。

40.根据权利要求30所述的鞋类物品，其中所述承拉构件在所述隔离件的相对侧之间延伸，且界定多个延伸进所述热塑性聚合物泡沫材料的通道。

41.根据权利要求40所述的鞋类物品，其中所述通道贯穿所述承拉构件。

42.根据权利要求40所述的鞋类物品，其中所述第一通道沿横向方向，以及所述第二通道沿纵向方向。

43.根据权利要求42所述的鞋类物品，其中所述第一通道和所述第二通道相交。

44.根据权利要求40所述的鞋类物品，其中所述通道的至少一部分呈径向方向。

45.根据权利要求40所述的鞋类物品，其中所述通道形成所述泡沫的柱。

46.根据权利要求45所述的鞋类物品，其中所述柱在所述承拉构件的第一部分基本垂直，以及所述柱在所述承拉构件的第二部分是不垂直的。

47.一种鞋类物品，包括：

一鞋面，其界定用于容纳一足的内部空腔；

一鞋底结构，其固定到所述鞋面，所述鞋底结构包括形成一鞋底夹层的至少一部分的一囊，所述囊包括：

一密封的外隔离件，其由聚合物材料的第一薄片和第二薄片形成，所述第一和第二薄片接合在一起以界定一内部容积；

一承拉构件，其由一聚合物泡沫材料形成且位于所述内部容积内，所述承拉构件包括第一部分，其与第二部分分开并由多个柱连接，所述第一部分接合到所述第一薄片，以及所述第二部分接合到所述第二薄片；以及

一加压的流体，其位于所述内部容积内。

48.根据权利要求47所述的鞋类物品，其中所述聚合物材料和所述聚合物泡沫材料是热塑性聚合物。

49.根据权利要求47所述的鞋类物品，其中所述第一部分和所述第二部分直接接合到所述隔离件。

50.根据权利要求47所述的鞋类物品，其中所述隔离件在所述囊的侧壁部分未接合到所述承拉构件。

51.根据权利要求47所述的鞋类物品，其中所述柱形成多个通道，其延伸进所述热塑性聚合物泡沫材料。

52.根据权利要求51所述的鞋类物品，其中所述通道贯穿所述承拉构件。

53.根据权利要求51所述的鞋类物品，其中第一通道沿横向方向设置，以及第二通道沿纵向方向设置。

54.根据权利要求51所述的鞋类物品，其中所述通道的至少一部分呈径向方向。

55.根据权利要求47所述的鞋类物品，其中所述柱在所述承拉构件的第一部分基本垂直，以及所述柱在所述承拉构件的第二部分是不垂直的。

56.根据权利要求47所述的鞋类物品，其中所述流体对所述隔离件施加向外的力，并引起所述承拉构件柱中的张力。

57.一种制造用于一鞋类物品的一部件的方法，所述方法包括以下步骤：

形成界定内部容积的隔离件；

将泡沫构件置于所述内部容积内；

将所述泡沫构件直接接合到所述隔离件的相对侧；以及

向所述内部容积加压以对所述隔离件施加向外的力，并引起所述泡沫构件中的张力。

58.根据权利要求57所述的方法，其中所述形成的步骤包括从至少一薄片热塑性聚合物材料的制造所述隔离件。

59.根据权利要求57所述的方法，其中所述直接接合的步骤包括加热所述泡沫构件和所述隔离件，以不用粘合剂来接合所述泡沫构件和所述隔离件。

60.根据权利要求57所述的方法，其中所述直接接合的步骤包括在所述部件的侧壁部分形成未接合区域。

61.根据权利要求57所述的方法，其中所述加压的步骤包括密封所述隔离件。

62.根据权利要求57所述的方法，其进一步包括选择用于所述隔离件和所述泡沫构件的材料为热塑性聚合物的步骤。

63.根据权利要求62所述的方法，其中所述热塑性聚合物为聚氨酯。

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